正商職業(yè)學(xué)校預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要：介紹正商職業(yè)學(xué)校預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)，采用智能預(yù)付費(fèi)儀表進(jìn)行智能預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)關(guān)就地組網(wǎng)的方式，組網(wǎng)后通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳云服務(wù)器后臺(tái)，通過AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電回路用電的收費(fèi)和能效管理。

關(guān)鍵詞：智能電力儀表;預(yù)付費(fèi)電能表；AcrelCloud-3200；預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)

 0  概述 

鄭州正商職業(yè)學(xué)院位于鞏義市米河鎮(zhèn)北部草店村，計(jì)劃總投資12億元，規(guī)劃總用地面積37.3萬平方米(約559畝)，總建筑面積約47.53萬平方米;其中一期規(guī)劃用地23.18萬平方米，總建筑面積約31.98萬平方米;二期規(guī)劃用地14.13萬平方米，總建筑面積約15.55萬平方米。

本項(xiàng)目為新建學(xué)生宿舍樓的電能管理系統(tǒng)。將現(xiàn)場(chǎng)男生宿舍樓和女生宿舍樓的配電箱內(nèi)安裝安科瑞預(yù)付費(fèi)計(jì)量?jī)x表。從而實(shí)現(xiàn)宿舍學(xué)生用電的智能化管理，采用云平臺(tái)系統(tǒng)方便學(xué)校對(duì)宿舍用電情況進(jìn)行了解及收費(fèi)。針對(duì)本項(xiàng)目配置安科瑞預(yù)付費(fèi)電能表ADM130來分別計(jì)量每個(gè)房間里的用電量，從而實(shí)現(xiàn)先收費(fèi)后用電的預(yù)付費(fèi)管理模式。

1  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述

本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)正商學(xué)院學(xué)生宿舍配電回路進(jìn)行收費(fèi)管理，監(jiān)控范圍為606塊ADM130預(yù)付費(fèi)計(jì)量?jī)x表，設(shè)置了6臺(tái)采集箱，儀表經(jīng)過采集箱經(jīng)過通訊管理機(jī)采集分析后通過現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)云平臺(tái)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)智能儀表與監(jiān)控云平臺(tái)的數(shù)據(jù)連通，完成能效管理和收費(fèi)管理的系統(tǒng)功能。

本監(jiān)控系統(tǒng)采用分散分布式結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)只需要安裝預(yù)付費(fèi)儀表和通訊管理機(jī)通過一卡通網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)通訊；

如圖（1）所示：

圖（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要為：預(yù)付費(fèi)多功能電表。這些裝置分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的一次設(shè)備安裝在電氣柜內(nèi)，這些裝置均采用RS485通訊接口，通過現(xiàn)場(chǎng)MODBUS總線組網(wǎng)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集。

網(wǎng)絡(luò)通訊層主要為：通訊管理機(jī)，其主要功能為把分散在現(xiàn)場(chǎng)采集裝置集中采集，同時(shí)通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳至系統(tǒng)云平臺(tái)，完成現(xiàn)場(chǎng)層和站控層之間的數(shù)據(jù)交互。

系統(tǒng)管理層：客戶有自己的機(jī)房，安裝在虛擬機(jī)上，通過和學(xué)校一卡通對(duì)接，學(xué)生可以通過一卡通自助充值。

以上網(wǎng)絡(luò)儀表均采用RS485接口和MODBUS-

RTU通訊協(xié)議，RS485采用屏蔽線傳輸，一般都采用二根連線，接線簡(jiǎn)單方便；通訊接口是半雙工通信即通信的雙方都可以接收、發(fā)送數(shù)據(jù)但是在同一時(shí)刻只能發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps。

RS485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾能力增強(qiáng)，總線上允許連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備，傳輸距離為500m以內(nèi)。

2  預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)主要功能

AcrelCloud-3200預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)是安科瑞公司研制的與安科瑞各類預(yù)付費(fèi)電能表配套的售電管理系統(tǒng)。它是以預(yù)付費(fèi)管理軟件和集中抄表軟件為主，包括云服務(wù)后臺(tái)，通訊管理機(jī)，打印機(jī)等設(shè)置在內(nèi)的集成系統(tǒng)。

主要完成電能表/水表參數(shù)設(shè)置，商戶售電/售水管理及能耗管理工作，操作簡(jiǎn)便，實(shí)行企業(yè)集團(tuán)、物業(yè)公司遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有良好的人機(jī)界面，能夠有效的統(tǒng)計(jì)和管理數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)的安全性做了有效的保密措施。安裝方便，是用電管理部門、商業(yè)廣場(chǎng)和物業(yè)小區(qū)等管理部門，提高用電用水管理水平，解決收費(fèi)難問題的理想產(chǎn)品。

主要特點(diǎn)如下：

項(xiàng)目托管，免現(xiàn)場(chǎng)安裝項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)可以省去配置預(yù)付費(fèi)服務(wù)器、安裝數(shù)據(jù)庫(kù)、等一系列工作。不但可以省去很多硬件成本，還能大大減少調(diào)試和維護(hù)成本遠(yuǎn)程抄表，遠(yuǎn)程售電抄表信息通過網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)，快速便捷，免去人工抄表；財(cái)務(wù)集中管理，電量實(shí)時(shí)下發(fā)，并比對(duì)充值次數(shù)防止作假；支持一戶一電價(jià)，一戶一水價(jià)云端部署，集團(tuán)式預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)軟件升級(jí)維護(hù)不再收到客戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的困擾，云端統(tǒng)一部署，升級(jí)方便快速；客戶不需要安裝客戶端。金額預(yù)警金額不足或金額欠費(fèi)提醒、電表充值到賬提醒，都可及時(shí)短信通知商戶遠(yuǎn)程控制可對(duì)任意一塊電表執(zhí)行遠(yuǎn)程拉閘或保電等一系列遠(yuǎn)程控制、參數(shù)設(shè)置等操作，方便管理系統(tǒng)規(guī)模接入表不受數(shù)量、地域限制，一個(gè)賬戶可以管理多個(gè)項(xiàng)目，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量可達(dá)十萬個(gè)計(jì)量點(diǎn)。能耗分析用戶和管理員都可查詢預(yù)付費(fèi)表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財(cái)務(wù)軌跡一體式綜合管理報(bào)表，包含用戶表的能耗、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、能耗和財(cái)務(wù)的期初期末值等數(shù)據(jù)手機(jī)APP，在線支付系統(tǒng)可選配微信小程序或微信公眾號(hào)，實(shí)現(xiàn)無人值守，在線支付購(gòu)水購(gòu)電，以及查詢操作。打印功能可以打印各用戶用能報(bào)表和各用戶費(fèi)用清單。訪問方式不受限系統(tǒng)將可以通過PC瀏覽器、平板、手機(jī)APP訪問和在線支付無人值守權(quán)限管理更科學(xué)    賬戶與項(xiàng)目掛鉤，每個(gè)物業(yè)環(huán)境的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)互相獨(dú)立；角色設(shè)置與賬戶設(shè)置分離；集團(tuán)總部用戶可訪問多個(gè)項(xiàng)目。統(tǒng)一第三方接口API提供統(tǒng)一的第三方API或SDK開發(fā)接口，第三方平臺(tái)可選擇數(shù)據(jù)接入或*接管。電站電能管理提供變電所或樓層、大樓總表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，以及相關(guān)能耗分析報(bào)表的功能數(shù)據(jù)安全公網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)采用AES加密算法，秘鑰分發(fā)機(jī)制，等保障數(shù)據(jù)安全利用預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)遠(yuǎn)程集中抄表、實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程充值和遠(yuǎn)程控制，再通過預(yù)警信息和短信通知，系統(tǒng)軟件部署在云服務(wù)器上管理方及客戶可以通過網(wǎng)頁(yè)端或者手機(jī)端查看用電用水?dāng)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自助遠(yuǎn)程充值。物管部門可以遠(yuǎn)程完成整個(gè)物業(yè)形態(tài)的水電抄表、收費(fèi)、控制和核查等工作，實(shí)現(xiàn)高度信息化和自動(dòng)化，大大提高用電營(yíng)銷管理效率和水平，節(jié)約人力物力的同時(shí)，也提高了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還具有防信息泄露防竊電的安全功能。

3  案例分析

蘇中模具園項(xiàng)目預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)管理系統(tǒng)為現(xiàn)場(chǎng)配電柜出線進(jìn)行計(jì)量收費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)租戶的預(yù)付費(fèi)電能管理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程充值遠(yuǎn)程控制，并且后續(xù)點(diǎn)位有增加現(xiàn)場(chǎng)只需要加裝對(duì)應(yīng)的儀表即可。

現(xiàn)場(chǎng)采用DTSY1352預(yù)付費(fèi)計(jì)量儀表，該儀表主要測(cè)量所有常規(guī)電力參數(shù)，如：三相電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、剩余電量、剩余金額等。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了以下功能：

1. 集中抄表服務(wù)系統(tǒng)

系統(tǒng)默認(rèn)半小時(shí)對(duì)所有表進(jìn)行一次遠(yuǎn)程集中抄表，時(shí)間間隔支持個(gè)性化配置（可支持1分鐘/次的采集頻率）。

2. B/S云平臺(tái)售電系統(tǒng)

          本系統(tǒng)包括五大模塊，分別是登陸模塊、批量下發(fā)模塊，售電管理，電報(bào)表中心。主要功能如下：

1）登陸管理：管理操作員賬戶及權(quán)限分配，查看系統(tǒng)日志等功能；

2）批量下發(fā)：針對(duì)學(xué)校多塊電表批量初始化、清零，下發(fā)負(fù)控，基礎(chǔ)電價(jià)，時(shí)控，強(qiáng)控等功能。

3）售電管理：對(duì)已經(jīng)初始化的電表新增售電，退電，售電查詢等功能。

4）電報(bào)表中心：查詢失聯(lián)電表網(wǎng)管信息，能耗報(bào)表實(shí)時(shí)報(bào)警等功能。

主要實(shí)現(xiàn)功能：    用戶通過網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行登錄，系統(tǒng)管理員可以分配各子賬戶及相應(yīng)權(quán)限。查看系統(tǒng)日志等功能；批量下發(fā)：對(duì)學(xué)校多塊電表批量初始化、清零，下發(fā)負(fù)控，基礎(chǔ)電價(jià)，時(shí)控，強(qiáng)控等功能；售電管理：對(duì)已經(jīng)初始化的電表新增售電，退電，售電查詢等功能；電報(bào)表中心：查詢失聯(lián)電表網(wǎng)管信息，能耗報(bào)表實(shí)時(shí)報(bào)警等功能。

登入界面

系統(tǒng)登錄首頁(yè)，首頁(yè)提供未初始化，失聯(lián)，負(fù)控，時(shí)控，強(qiáng)控等快捷入口，實(shí)時(shí)顯示所有儀表的在線狀態(tài)，以柱狀圖的形式展示整個(gè)項(xiàng)目的能耗柱狀圖等功能。

首頁(yè)界面

       系統(tǒng)針對(duì)宿舍預(yù)付費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)表計(jì)數(shù)量比較大的問題，實(shí)行批量操作，用戶可以針對(duì)所有上線表進(jìn)行批量初始化，批量下發(fā)電價(jià)，批量下發(fā)時(shí)控，負(fù)控等功能，大大較少開戶工作量。

新增開戶

用戶管理，電表批量操作中，系統(tǒng)提供了多項(xiàng)功能，針對(duì)初始化、報(bào)警1、報(bào)警2、欠費(fèi)、未初始化、失聯(lián)狀態(tài)都有不同的顏色顯示；并且支持遠(yuǎn)程對(duì)儀表進(jìn)行遙控，遙控的命令類型如下：1.電價(jià)設(shè)置；2.惡性負(fù)載（可以設(shè)置照明插座空調(diào)的功率上限，通過多種數(shù)據(jù)科學(xué)判斷是否為惡性負(fù)載）；3.強(qiáng)制控制（強(qiáng)制儀表合閘或分閘）；4.恢復(fù)預(yù)付費(fèi)（欠費(fèi)自動(dòng)跳閘的模式）；5.定時(shí)通斷（定時(shí)設(shè)置電表的分合時(shí)間，做到科學(xué)化管理用電）；6.基礎(chǔ)金額（針對(duì)學(xué)校每學(xué)期會(huì)免費(fèi)提供一部分電量給學(xué)生使用）7.清零（清除表上金額數(shù)）8.短信設(shè)置（短信提醒電費(fèi)使用情況）9.空調(diào)復(fù)位（自動(dòng)判斷空調(diào)插座有沒有拔掉，亂插拔將自動(dòng)斷電，需在平臺(tái)恢復(fù)） 

系統(tǒng)還將電能計(jì)量?jī)x表接入系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程集中抄表后，提供了輔助的能耗查詢報(bào)表，有相應(yīng)能耗日、月、年報(bào)表，為能耗分析、用能比對(duì)和安全用電提供強(qiáng)有力的依據(jù)。 

 電能日?qǐng)?bào)表

系統(tǒng)還提供了多個(gè)報(bào)表以供查詢，分別是日/月/年財(cái)務(wù)銷售統(tǒng)計(jì)報(bào)表、失聯(lián)表/通訊管理機(jī)查詢報(bào)表、開戶充值查詢報(bào)表、能耗查詢報(bào)表、實(shí)時(shí)報(bào)警/歷史報(bào)警查詢報(bào)表，支持導(dǎo)出。以下是財(cái)務(wù)報(bào)表和預(yù)付費(fèi)表日用能查詢報(bào)表： 

4  結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)生產(chǎn)的進(jìn)步，在用戶用電量用水量不斷增長(zhǎng)、對(duì)供電質(zhì)量要求不斷提高的同時(shí)，也存在大量拖欠費(fèi)用的情況，加重了供電企業(yè)的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。為了使供電企業(yè)提高電費(fèi)收繳率，規(guī)避惡意欠費(fèi)造成的經(jīng)濟(jì)損失，我公司特提供成套的預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)解決方案?？梢詾?/span>各商業(yè)綜合體、寫字樓、辦公樓、大型連鎖超市等物業(yè)管理提供預(yù)收取水電費(fèi)，實(shí)現(xiàn)“先交錢、后用能"。通過云平臺(tái)部署可以實(shí)現(xiàn)各分散式物業(yè)在線收費(fèi)，總部財(cái)務(wù)扎口提高財(cái)務(wù)管理效率。本項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)通過預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各租戶先交費(fèi)后用電，租戶通過微信公眾號(hào)進(jìn)行繳費(fèi)，不但避免物業(yè)公司的電費(fèi)墊資問題，而且減少了物業(yè)管理環(huán)節(jié)的人力成本投入，提高了電費(fèi)、水費(fèi)的收繳率和企業(yè)管理水平。

參照標(biāo)準(zhǔn)：

ISO/IEC11801 《國(guó)際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)》

GB/50198 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》

GB50052-2009       《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB50054-2011       《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

IEC 61587          《電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)系列》

DL/T448-2000   《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》

DL/T 698.1-2009   《第1部分：總則》

DL/T 698.2-2010    《第2部分：主站技術(shù)規(guī)范》

DL/T 698.31-2010  《第3.1部分：電能信息采集終端技術(shù)規(guī)范-通用要求》

DL/T/814-2002       《配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》

DL/T5137-2001      《電測(cè)量及電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》

GB2887               《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)條件》

GB/T18460.3          《IC卡預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng) 第3部分： 預(yù)付費(fèi)電度表》